放电时间计算公式
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放电时间计算公式
1. 基本公式。
- 对于电容通过电阻放电的电路,其放电时间的计算公式为t =
RC×ln(V_0)/(V),其中t是放电时间,R是放电电阻(单位为欧姆Ω),C是电容(单位为法拉F),V_0是电容初始电压,V是放电过程中某一时刻的电压。
- 当电容放电到初始电压的36.8%(即V = 0.368V_0)时,此时的时间t=τ = RC,这里τ被称为时间常数。
2. 推导过程(简单理解)
- 根据电容的电压 - 电流关系i = C(dv)/(dt),在放电电路中,根据欧姆定律i=(v)/(R)(这里v是电容两端电压)。
- 所以(v)/(R)=-C(dv)/(dt)(负号表示放电,电流方向与充电时相反)。
- 对这个微分方程进行求解,分离变量得到(dv)/(v)=-(1)/(RC)dt。
- 两边积分∫_V_0^V(dv)/(v)=-(1)/(RC)∫_0^tdt,解得ln(V)/(V_0)=-(t)/(RC),即t = RC×ln(V_0)/(V)。
1. 公式。
- 对于电池以恒定电流I放电,电池容量为Q(单位为安时Ah),则放电时间t=(Q)/(I)。
- 例如,一个电池容量为10Ah,以2A的恒定电流放电,那么放电时间
t=(10)/(2) = 5h。
2. 注意事项。
- 实际电池放电过程中,由于电池内阻的存在,随着放电的进行,电池电压会逐渐降低,当电压降低到一定程度(例如,对于铅酸蓄电池,电压降低到终止电压
时),就不能再继续放电了。
而且电池的容量也会受到放电率(电流大小)、温度等因素的影响,所以这个公式是在理想恒流放电且不考虑电池老化等其他因素的情况下的简单计算。